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一个平庸的宇宙……取决于看法的不同，你既可以把这当笑话，也可以视其为一个有趣而费脑的概念。有些宇宙学家痴迷于那些认为存在许多甚至无限多个相似宇宙的理论，因此称我们这个宇宙是中庸、无趣、平淡无奇和普通的。他们像农村的孩子渴望大城市一样渴望有一个更精彩的宇宙。但他们也因此而感到失望。他们有亟需解答的疑问，而哥白尼及其原理似乎可以为此找到正确的方向。 天体生物学家 Caleb Scharf 在《地球生命在宇宙中的地位》一文中陈述了所谓“哥白尼原理”的基本观点。这些观点不但是以天文学为核心的，而且也是以整个科学为核心的。哥白尼原理认为，作为观察者的我们没有任何特殊之处。我们生存的时间没有特殊之处，我们所在的位置也没有特殊之处。哥白尼原理背后隐含的力量，意味着科学家在尝试对这个世界进行解释时，永远也不可忘记它的忠告。它着重强调了没有任何优势参考系的《相对论》——认为它是哥白尼世界观的胜利。因此，按照哥白尼的看法，我们以及与我们有关的一切都是平庸的。 有一段时间，作为一个整体的宇宙曾经被认为有可能是特殊的；毕竟明确地讲，也只有这么一个宇宙。问题在于，这个宇宙可能过于特殊了一点。 随着宇宙学家围绕着大爆炸理论揭示出越来越多的细节，有越来越明确的迹象表明，我们所生活的这个宇宙正在变得越来越让人不可思议。Scharf 在他的文中举了一个例子——碳 12 及其功用。假如核物理的细节稍有不同，我们就不可能存在了。就好像核物理为生命的存在进行过精确调试一样。这个问题还不仅限于碳原子核；它的影响遍布宇宙学物理的许多方面。 无论是什么物理学基本法则，只要改变它的极小一部分，我们这个宇宙就将成为生命永远都无法出现的不毛之地。不仅如此，即使是对宇宙大爆炸的初始条件进行哪怕细微的改变，宇宙也会寸草不生。按照宇宙学的说法，这就好像我们买了彩票后把所有的奖都中了一遍。从这个角度来说，我们是特殊的——而且是发了疯似的特殊。 大多数物理学家都默认这种观点，这是可以理解的。但是又回到那种老式的哥白尼原理上来。为什么宇宙的法则和初始条件会这么“恰到好处”，能够恰到好处地让我们出现？这太像是一种智能化的设计。但是科学的着力点是要发现本质，要找出世界为何如此的合理原因。因此用“这是奇迹”来回答是没有说服力的。
为了摆脱窘境，一些宇宙学家将目光投向了多元宇宙。历史有时候会循环。许多已有的理论——如暴胀和弦理论——好像都支持多元宇宙观点。因此许多走投无路的科学家爱上了 10 维宇宙弦理论。 多元宇宙理论的最大贡献是它能够为宇宙的“精确调试”现象提供一种本质的、符合哥白尼原理的答案。是啊，我们的宇宙看起来是被精确调试过的，但是别处还有许多其他宇宙啊，我们可以用这些信息来获知它们都有些什么样的特点。基于哥白尼原理，我们宇宙中那些看起来像是被精确调试过的条件实际上是多元宇宙的平均水平。所以我们肯定是平庸的，对吗？也就是说假如你找遍所有的多元宇宙，就可能会发现物理基本常量与我们极为不同的宇宙，但是我们这个宇宙却恰好处于平均水平。仅此而已。 沿着这条路子下去，你就会发现这个论点越来越令人信服。但是，却有一个小问题。可能还不是一个小问题，因为这个问题实际上是这些宇宙学家下的一个非常大的赌注。多元宇宙是一种针对现实构成方式的推论，它既疯狂又极端。在理论中引入几乎无限多的宇宙，这样的力度可不小。 更重要的是，到现在为止还没有任何微小的证据能够证明有其他宇宙存在。而且，正如有些人所说的那样，弦理论之所以能够和多元宇宙观点相符可能是因为这类理论本身有缺陷。不久前我们就已经明确，弦理论无法对我们生活的这个宇宙作出单一预测。它预测出的宇宙数量达到了 10^500 个。对某些人来说，这可不是件好事。因为它让弦理论从“万物理论”变成了“空无一物的理论”。但支持者仍然坚信并宣称弦理论从某种意义上发现了多元宇宙。（暴胀宇宙学也用它自己的方式发现了多元宇宙。） 寻找多元宇宙存在的证据当然会成为科学史上最伟大的胜利之一。这是个非常酷的观点，也值得去追求。但是同时，我们也需要留意它可能带来的形而上学。正因为如此，对多元宇宙理论的大量投入可能会导致人们的过份热衷。多元宇宙文化因子今天已经随处可见，而这个观点在没有数据的情况下能够支撑多久令人怀疑。回想当年相对论的证明只用了几年。首个能够证明广义相对论预言的证据——宇宙的膨胀，是该理论提出后几年就被发现的。与之相比，弦理论已经存在了 30 年，至今没有获得任何物理证据的支持。 要解决“精确调试”困境可能会有其他方法，而不需要在理论上创造无穷多可能存在但又无法进行观测的宇宙。我们可能需要改变对时间的看法——正如 Lee Smolin 的建议那样。这些方法也可能包含在我们对哥白尼原理局限性的更深刻理解上。也许有一种本质而合理的原因，能够解释为什么我们或我们的宇宙如此独特。 作者 Adam Frank，罗彻斯特大学物理与天文学教授。 文/Adam Frank |
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